基于多狀態(tài)模型的高速鐵路接觸網(wǎng)系統(tǒng)維修策略?xún)?yōu)化(英文)
發(fā)布時(shí)間:2022-01-12 15:22
為解決高速鐵路接觸網(wǎng)系統(tǒng)維修活動(dòng)中可靠性與維修成本之間的矛盾,提出了一種能同時(shí)兼顧可靠性與維修成本指標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化模型,并采用改進(jìn)的第二代非支配排序遺傳算法(Non-dominated sorting genetic algorithm 2, NSGA2)算法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化結(jié)果為一組Pareto解。該方法首先針對(duì)導(dǎo)致接觸網(wǎng)失效的主要裝置進(jìn)行多狀態(tài)的失效模式分析,接著對(duì)整個(gè)接觸網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性及失效模式分析,并在此基礎(chǔ)上考慮了現(xiàn)有的接觸網(wǎng)預(yù)防維修方式對(duì)系統(tǒng)可靠性的改善程度,建立了系統(tǒng)可靠性與維修成本之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。其次,提出了一種改進(jìn)的NSGA2算法(INSGA2),該算法通過(guò)改進(jìn)選擇算子增加種群多樣性,并通過(guò)引入局部搜索策略保證種群分布更加均勻。將改進(jìn)前后的算法在(Zero-ductility transition, ZDT)系列函數(shù)上進(jìn)行對(duì)比測(cè)試,表明INSGA2算法的優(yōu)化結(jié)果中種群多樣性更好,解得分布更加均勻。最后,在不同維修周期下針對(duì)系統(tǒng)可靠性、維修成本這對(duì)工程目標(biāo)采用改進(jìn)后的算法進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化。該結(jié)果能使決策者通過(guò)權(quán)衡系統(tǒng)可靠性與維修成本這對(duì)工程目標(biāo)之間的關(guān)系,在優(yōu)化結(jié)...
【文章來(lái)源】:Journal of Measurement Science and Instrumentation. 2019,10(04)CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:13 頁(yè)
【文章目錄】:
0 Introduction
1 Reliability model of high-speed railway catenary system
1.1 System reliability model
1.2 Models of maintenance mode and maintenance cost
1) Free-maintenance(maintenance mode m0)
2) Mechanical maintenance(maintenance mode m1)
3) Adjustment or local replacement (main-tenance mode m2)
4) Overall replacement (maintenance mode m3)
5) Rush repair (maintenance mode m4)
2 Multi-objective optimization based on improved NSGA2
2.1 Multi-objective optimization
2.2 Improved selection operation
2.3 Improved local search
2.4 Algorithm performance test
3 Example analysis
3.1 Comparison with traditional maintenance strategy optimization results
3.2 Comparison of optimization results before and after algorithm improvement
3.3 Analysis and discussion
4 Conclusion
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于發(fā)生函數(shù)的模糊多狀態(tài)復(fù)雜系統(tǒng)可靠性通用評(píng)估方法[J]. 史躍東,金家善,徐一帆,胡俊波. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2018(01)
[2]考慮維修優(yōu)先權(quán)的多狀態(tài)冷儲(chǔ)備系統(tǒng)可靠性模型[J]. 陳童,狄鵬,尹東亮. 兵工學(xué)報(bào). 2017(07)
[3]基于馬爾科夫模型的船舶設(shè)備多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性分析方法[J]. 錢(qián)超,史躍東,王校鋒,侯克鋒. 船舶工程. 2017(04)
[4]基于GO-FLOW法的高速鐵路接觸網(wǎng)系統(tǒng)可靠性分析[J]. 趙峰,梁麗,王思華. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(12)
[5]基于改進(jìn)NSGA-Ⅱ算法的干式空心電抗器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 張成芬,趙彥珍,陳鋒,馬西奎. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2010(18)
[6]一種基于相似個(gè)體的多目標(biāo)進(jìn)化算法[J]. 伍軍,鄭金華,文詩(shī)華. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2008(14)
[7]基于FTA的接觸網(wǎng)系統(tǒng)可靠性研究[J]. 萬(wàn)毅,鄧斌,李會(huì)杰,田志軍,柯堅(jiān). 鐵道工程學(xué)報(bào). 2005(06)
本文編號(hào):3585008
【文章來(lái)源】:Journal of Measurement Science and Instrumentation. 2019,10(04)CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:13 頁(yè)
【文章目錄】:
0 Introduction
1 Reliability model of high-speed railway catenary system
1.1 System reliability model
1.2 Models of maintenance mode and maintenance cost
1) Free-maintenance(maintenance mode m0)
2) Mechanical maintenance(maintenance mode m1)
3) Adjustment or local replacement (main-tenance mode m2)
4) Overall replacement (maintenance mode m3)
5) Rush repair (maintenance mode m4)
2 Multi-objective optimization based on improved NSGA2
2.1 Multi-objective optimization
2.2 Improved selection operation
2.3 Improved local search
2.4 Algorithm performance test
3 Example analysis
3.1 Comparison with traditional maintenance strategy optimization results
3.2 Comparison of optimization results before and after algorithm improvement
3.3 Analysis and discussion
4 Conclusion
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于發(fā)生函數(shù)的模糊多狀態(tài)復(fù)雜系統(tǒng)可靠性通用評(píng)估方法[J]. 史躍東,金家善,徐一帆,胡俊波. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2018(01)
[2]考慮維修優(yōu)先權(quán)的多狀態(tài)冷儲(chǔ)備系統(tǒng)可靠性模型[J]. 陳童,狄鵬,尹東亮. 兵工學(xué)報(bào). 2017(07)
[3]基于馬爾科夫模型的船舶設(shè)備多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性分析方法[J]. 錢(qián)超,史躍東,王校鋒,侯克鋒. 船舶工程. 2017(04)
[4]基于GO-FLOW法的高速鐵路接觸網(wǎng)系統(tǒng)可靠性分析[J]. 趙峰,梁麗,王思華. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(12)
[5]基于改進(jìn)NSGA-Ⅱ算法的干式空心電抗器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 張成芬,趙彥珍,陳鋒,馬西奎. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2010(18)
[6]一種基于相似個(gè)體的多目標(biāo)進(jìn)化算法[J]. 伍軍,鄭金華,文詩(shī)華. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2008(14)
[7]基于FTA的接觸網(wǎng)系統(tǒng)可靠性研究[J]. 萬(wàn)毅,鄧斌,李會(huì)杰,田志軍,柯堅(jiān). 鐵道工程學(xué)報(bào). 2005(06)
本文編號(hào):3585008
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